四川激光二極管的工作原理

來源: 發(fā)布時間:2023-08-05

VCSEL采用三明治式結(jié)構(gòu),其中間只有20nm、1--3層的QW增益區(qū),上、下各層是由多層外延生長薄膜形成的高反射率為100%的布拉格反射層,由此構(gòu)成諧振腔。相干性極高的激光束***從其頂部激射出。多家廠商有1550nm低損耗窗口與低色散的可調(diào)諧VCSEL樣品展示。1310nm的產(chǎn)品預(yù)計在今后1--2年內(nèi)上市。可調(diào)諧的典型器件是將一只普通980nmVCSEL與微光機電系統(tǒng)的反射腔集成組合,由曲形頂鏡、增益層、反射底鏡等構(gòu)成可產(chǎn)生中心波長為1550nm的可調(diào)諧結(jié)構(gòu),用一個靜電控制電壓將位于支撐薄膜上的頂端反射鏡定位,改變控制電壓就可調(diào)整諧振腔體間隙尺寸,從而達(dá)到調(diào)整輸出波長的目的。在1528--1560nm范圍連續(xù)可調(diào)諧43nm,經(jīng)過2.5Gb/s傳輸500km實驗無誤碼,邊模抑制優(yōu)于50dB。如果發(fā)射波長在1310--1550nm之間的VCSEL能夠商業(yè)化生產(chǎn),將會進(jìn)一步促進(jìn)光通信發(fā)展,使光網(wǎng)絡(luò)更加靠近家庭。已有許多公司公布了這種波長的VCSEL原型機的一些技術(shù)數(shù)據(jù)。激光二極管是上世紀(jì)60年代發(fā)明的一種光源半導(dǎo)體激光器,又稱鐳射管。四川激光二極管的工作原理

四川激光二極管的工作原理,激光二極管

DBR-LDDBR-LD(分布布拉格反射器激光二極管)相當(dāng)有代表性的是超結(jié)構(gòu)光柵SSG結(jié)構(gòu)。器件**是有源層,兩邊是折射光柵形成的SSG區(qū),受周期性間隔調(diào)制,其反射光譜變成梳狀峰,梳狀光譜重合的波長以大的不連續(xù)變化,可實現(xiàn)寬范圍的波長調(diào)諧。采用DBR-LD構(gòu)成波長轉(zhuǎn)換器,與調(diào)制器單片集成,其芯片左側(cè)為雙穩(wěn)態(tài)激光器部分,有兩個***區(qū)和一個用作飽和吸收的隔離區(qū);右側(cè)是波長控制區(qū),由移相區(qū)和DBR構(gòu)成。1550nm多冗余功能可調(diào)諧DBR-LD可獲得16個頻率間隔為100GHz或32頻率間隔為50GHz的波長,隨著大約以10nm間隔跳模,可獲得約100nm的波長調(diào)諧。除保留已有的處理和封裝工藝外,還增加了納秒級的波長開關(guān),擴大調(diào)諧范圍。哪里有激光二極管優(yōu)勢廠家深圳市凱軒業(yè)科技有限公司專業(yè)設(shè)計激光二極管研究生產(chǎn)價格優(yōu)勢,品質(zhì)專業(yè),歡迎咨詢。

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上述由于電子與空穴的自發(fā)復(fù)合而發(fā)光的現(xiàn)象稱為自發(fā)輻射。當(dāng)自發(fā)輻射所產(chǎn)生的光子通過半導(dǎo)體時,一旦經(jīng)過已發(fā)射的電子—空穴對附近,就能激勵二者復(fù)合,產(chǎn)生新光子,這種光子誘使已激發(fā)的載流子復(fù)合而發(fā)出新光子現(xiàn)象稱為受激輻射。如果注入電流足夠大,則會形成和熱平衡狀態(tài)相反的載流子分布,即粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。當(dāng)有源層內(nèi)的載流子在大量反轉(zhuǎn)情況下,少量自發(fā)輻射產(chǎn)生的光子由于諧振腔兩端面往復(fù)反射而產(chǎn)生感應(yīng)輻射,造成選頻諧振正反饋,或者說對某一頻率具有增益。當(dāng)增益大于吸收損耗時,就可從PN結(jié)發(fā)出具有良好譜線的相干光——激光,這就是激光二極管的簡單原理。隨著技術(shù)和工藝的發(fā)展,目前實際使用的半導(dǎo)體激光二極管具有復(fù)雜的多層結(jié)構(gòu)。常用的激光二極管有兩種:①PIN光電二極管。它在收到光功率產(chǎn)生光電流時,會帶來量子噪聲。②雪崩光電二極管。它能夠提供內(nèi)部放大,比PIN光電二極管的傳輸距離遠(yuǎn),但量子噪聲更大。為了獲得良好的信噪比,光檢測器件后面須連接低噪聲預(yù)放大器和主放大器。

激光二極管:激光二極管具有體積小、重量輕、耗電低、驅(qū)動電路簡單、調(diào)制方便、耐機械沖擊以及抗震動等優(yōu)點,但它對過電流、過電壓以及靜電干擾極為敏感,因此,在使用時,要特別注意不要使其工作參數(shù)超過其比較大允許值。晶體二極管為一個由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體形成的pn結(jié),在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層,并建有自建電場。當(dāng)不存在外加電壓時,由于pn結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。當(dāng)外界有正向電壓偏置時,外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加引起了正向電流。當(dāng)外界有反向電壓偏置時,外界電場和自建電場進(jìn)一步加強,形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無關(guān)的反向飽和電流I0。激光二極管一、激光的產(chǎn)生機理二極管在講激光產(chǎn)生機理之前,先講一下受激輻射。

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③由于激光二極管溫度升高將增大流過它的電流值,因此,必須采用必要的散熱措施,保證器件工作在一定的溫度范圍之內(nèi)。④為了避免激光二極管因承受過大的反向電壓而造成擊穿損壞,可在其兩端反并聯(lián)上快速硅二極管。激光二極管的特色之一,是能直接從電流調(diào)制其輸出光的強弱,因為輸出光功率與輸入電流之間多為線性關(guān)系。實際應(yīng)用中,通常使用APC(AutoPowerControl自動功率控制)電路來驅(qū)動激光二極管,其利用內(nèi)置在同一封裝內(nèi)部,使之能夠接收到來自LD光的光電二極管PD用于反饋和監(jiān)視LD管的輸出,,使該激光管LD的輸出達(dá)到恒定所需的光功率。激光二極管選原裝就咨詢深圳市凱軒業(yè)科技有限公司。黑龍江新型激光二極管

由于p-n結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。四川激光二極管的工作原理

晶體二極管為一個由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體形成的p-n結(jié),在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層,并建有自建電場。當(dāng)不存在外加電壓時,由于p-n結(jié)兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。當(dāng)外界有正向電壓偏置時,外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴散電流增加引起了正向電流。當(dāng)外界有反向電壓偏置時,外界電場和自建電場進(jìn)一步加強,形成在一定反向電壓范圍內(nèi)與反向偏置電壓值無關(guān)的反向飽和電流I0。當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時,p-n結(jié)空間電荷層中的電場強度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過程,產(chǎn)生大量電子空穴對,產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流,稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。四川激光二極管的工作原理

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